[发明专利]用于液晶显示器的一种提升开口率的像素设计

说明书

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示器(liquid crystal display，LCD)，且特别是有关于一种利用像素设计(pixel design)以增进开口率(aperture ratio)的液晶显示器和其制造方法。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)包含液晶显示器(LCD)面板，其中负责趋动薄膜晶体管阵列基板(TFT array substrate)，是由复数个像素结构(pixel structure)所组成，每一像素结构具有扫描线(scan line)、像素电极(pixelelectrode)和开关(switch)；开关具有栅极、源极、和一漏极，分别电性连接至扫描线、数据线(data line)和像素电极。一般而言，像素的开口率(aperture ratio)直接影响背光源的利用和LCD面板亮度。在像素结构之中，一个主要影响开口率的因素是介于像素电极和数据线之间的电容(C_pd)。电容(C_pd)是由像素电极和数据线之间的距离来决定。像素电极和数据线的距离愈近，电容(C_pd)的值就愈大，此时像素电极上的电压，容易受数据线的影响而产生串音(cross-talk)现象，影响LCD的显示品质。一般而言，数据线会设计成与像素电极间隔一段距离以避免串音。然而，数据线和像素电极的间隔距离愈大，像素的开口率减少的幅度也愈大。

为了减少像素结构内的串音，并将像素结构的开口率保持在一定程度，已发展出了各种像素结构的设计。例如，其中一个像素设计为在像素电极和数据线之间设置一遮蔽电极(shielding electrode)以减少电容(C_pd)的效应。

在图6a、图6b所示的像素设计600中，遮蔽电极640形成于数据线620和开关650之上，但位于像素电极610之下。这种遮蔽电极640的一区域660与像素电极610周围一部份彼此重迭。这种像素设计是利用在遮蔽电极640与像素电极610周围部份重迭区域660间产生储存电容，相较于没有遮蔽电极的像素设计而言，这种方式可改善其开口率。然而，因为阻抗的原因，遮蔽电极640通常以不透明的导电材料制成。所以，当使用遮蔽电极640与像素电极610周围部分重迭区域660所产生的储存电容时，本身也会造成某种程度的开口率下降。

另外，如图7a、图7b所示，某些像素设计也会利用梳状像素电极710来辅助液晶的定向。在像素设计700中，由遮蔽电极740与像素电极710周围部分彼此重迭所产生的储存电容区域760，会因像素电极710的梳状结构而减少。利用增加储存电容区面积来增加储存电容的方式，也会使孔径比减少。

因此，为了解决前述的匮乏和不足之处，此技术中存在一个迄今为止尚未解决的需求。

发明内容

本发明的一方面向是关于一种用于液晶显示器(LCD)的像素结构。在一个具体实施例方式中，像素结构具有形成于基板上的扫描线，和形成于基板上的数据线，以及由该数据线和该扫描线相关(associated with)的像素区。像素结构也具有形成于基板上的像素区内的开关。

另外，像素结构包含遮蔽电极，此遮蔽电极具有第一部份和延伸自第一部份的第二部份，这些结构形成于扫描线、数据线和开关之上，其中第一部份与开关部分重迭，第二部份与数据线部分重迭。遮蔽电极的第二部可以遮蔽由该数据线所产生的电场。在一个具体实施方式中，该遮蔽电极以不透明的导电性材料制成。

此外，像素结构具有像素电极，具有第一部份和延伸自第一部份的第二部份，形成于该像素区中的遮蔽电极之上。像素结构的第一部份与该遮蔽电极的第一部份重迭，以定义其间的储存电容器。该像素电极的第二部份未与该遮蔽电极的第二部份重迭。在一个具体实施方式中，像素电极为梳状电极。该像素电极以透明的导电性材料制成。

像素结构也具有第一绝缘层，形成于该扫描线和该数据线之间；第二绝缘层，形成于该数据线和该遮蔽电极之间；和第三绝缘层，形成于该遮蔽电极和该像素电极之间。

开关具有栅极、源极、漏极，分别电性连接于该扫描线、该数据线和该像素电极。开关的栅极形成于基板上，开关的源极和漏极形成于该第一绝缘层和该第二绝缘层之间。